淺談地鐵施工暗挖隧道爆破施工技術(shù)

吳丹

（中鐵六局集團(tuán)石家莊鐵路建設(shè)有限公司 河北石家莊 050000）

1 工程概述

1.1 工程概況

某市軌道交通十八號(hào)線工程橫瀝站～番禺廣場(chǎng)站區(qū)間礦山法隧道位于番禺廣場(chǎng)站南端，有18號(hào)線左線、右線、22號(hào)線左線、右線、隴枕出場(chǎng)線、入場(chǎng)線共6條線路并行，線路大致呈南北走向，最小線間距6m，線路平面最小曲線半徑為600m，線路最大縱坡4.6‰。本區(qū)間礦山法隧道設(shè)置3個(gè)單洞雙線隧道。

1.2 地質(zhì)條件

本場(chǎng)地地貌屬于珠江三角洲沖積平原（濱海沉積區(qū)），本場(chǎng)地地形較平坦，相對(duì)高差較小，沿線地面高程一般為6.12～8.18。以施工場(chǎng)地、板房、河涌為主。隧道大部分下穿中風(fēng)化花崗巖，少量位于微風(fēng)化花崗巖巖層。

1.3 工程重點(diǎn)分析

礦山法暗挖區(qū)域周邊環(huán)境較好，但爆破過程中需要嚴(yán)格控制單段藥量，防止爆破振動(dòng)對(duì)周邊環(huán)境造成影響。項(xiàng)目采取的措施有：

（1）嚴(yán)格控制單段藥量，根據(jù)距離建構(gòu)筑物的遠(yuǎn)近及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)適當(dāng)調(diào)整循環(huán)進(jìn)尺，防止對(duì)構(gòu)筑物造成影響。

（2）采取合理的減震措施比如：孔底裝水袋，減少單孔的裝藥量。

2 施工方案

本文主要就1#施工橫通道暗挖爆破進(jìn)行研討，橫通道采用臺(tái)階法開挖[1]，臺(tái)階長度3～5m，上下臺(tái)階總長度以10～15m為宜。隧道開挖方式采用礦山法開挖的方式，上臺(tái)階將渣拔到中下臺(tái)階，下臺(tái)階出碴利用裝載機(jī)或者挖掘機(jī)裝碴[2]，汽車運(yùn)碴至豎井用提升斗運(yùn)至堆土場(chǎng)。

3 主要施工步驟

上斷面開挖及支護(hù)→中下斷面開挖及支護(hù)→超前小導(dǎo)管支護(hù)→初期支護(hù)→仰拱襯砌及底板回填→拱、墻二次襯砌。

4 炮眼布置

橫通道高12.86m，寬8.7m。橫通道采用礦山法爆破，采用上下臺(tái)階隧道爆破。每榀進(jìn)尺為0.5m，爆破時(shí)采用每次進(jìn)2～4榀。掏槽區(qū)炮眼深度控制在1.3～2.5m左右。輔助孔采用梅花狀均勻布孔。周邊孔間距取400～600mm，最小抵抗線取400～600mm；輔助孔間距取600～1000mm；掏槽孔間距取1200～2500mm，掏槽孔斜度為60°～75°。具體參數(shù)在試爆后作進(jìn)一步調(diào)整。爆破時(shí)先爆破上臺(tái)階，再爆破中臺(tái)階，最后爆破下臺(tái)階[3]。

5 裝藥結(jié)構(gòu)

為避免散雜電流影響，選用國產(chǎn)Ⅱ系列15段非電毫秒雷管；結(jié)合炮孔直徑和防水要求選用φ32的乳化炸藥。均采用反向不耦合連續(xù)裝藥，如圖1所示，橫通道的周邊孔、隧道的周邊孔采用空氣不耦合間隔裝藥，如圖2所示，為了確保爆破效果炮孔的填塞長度一般不得小于炮孔長度的1/3，堵塞材料：淺孔臺(tái)階爆破采用米石堵塞，橫通道、隧道掘進(jìn)爆破采用炮泥堵塞。

6 爆破起爆網(wǎng)路

設(shè)計(jì)爆破網(wǎng)絡(luò)為孔內(nèi)微差，導(dǎo)爆管雷管一般跳段（奇數(shù)段位）使用，使段間間隔時(shí)間大于50ms，防止地震波相疊加而產(chǎn)生較大的振動(dòng)。起爆采用非電雷管起爆，爆破網(wǎng)路聯(lián)接和起爆方式如圖3所示。

圖1 反向不耦合連續(xù)裝藥

圖2 空氣不耦合間隔裝藥

圖3 起爆網(wǎng)絡(luò)

7 爆破安全設(shè)計(jì)

7.1 爆破振動(dòng)有害效應(yīng)控制及預(yù)防措施

（1）合理選取爆破參數(shù)，布置鉆孔孔距、排距，鉆孔方向和鉆孔深度。

（2）嚴(yán)格控制單孔裝藥量、禁止超裝藥量，大量爆破施工前先進(jìn)行試爆，以此調(diào)整合適的單孔裝藥量和炸藥單耗。

（3）擴(kuò)大安全警戒范圍，保證人員、機(jī)械撤離到安全區(qū)域。

（4）采用毫秒延時(shí)起爆網(wǎng)路，控制最大單孔起爆藥量，合理布置起爆點(diǎn)和傳爆方向。

7.2 防飛石措施

本工程為隧道礦山法爆破施工作業(yè)，作業(yè)面位于地底，每次爆破需依照設(shè)計(jì)嚴(yán)謹(jǐn)作業(yè)，嚴(yán)格控制藥量，飛石不會(huì)飛出豎井，所有人員撤出隧道、撤到井口，可有效的防止飛石造成的傷害影響。

7.3 爆破后排險(xiǎn)措施

爆破施工全部完成后先由挖掘機(jī)進(jìn)入掌子面，對(duì)因爆破松動(dòng)容易掉落而未掉落的巖石進(jìn)行清理，排除安全隱患。立架工人施工前由專人對(duì)整個(gè)作業(yè)面進(jìn)行排查，對(duì)易掉落的巖石及時(shí)進(jìn)行清除，保證施工安全。

8 結(jié)束語

為了實(shí)現(xiàn)信息化施工，以保證施工安全及施工質(zhì)量，施工期間需進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)。通過監(jiān)測(cè)收集必要的變形、受力數(shù)據(jù)，繪制各種時(shí)態(tài)關(guān)系圖，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理或回歸分析，對(duì)周邊建（構(gòu)）筑的安全做出綜合判斷，并及時(shí)反饋于施工中，調(diào)整施工措施，使施工安全進(jìn)入信息化控制中。這一系列的施工安排是有效的、安全的方法，但是還要進(jìn)一步的研究，在施工生產(chǎn)過程中，不斷的進(jìn)行完善和提高。